一种变速箱缸盖的数控车床和多孔攻丝设备的机械手设备的制作方法

本发明涉及一种机械手设备，尤其是一种变速箱缸盖的数控车床和多孔攻丝设备的机械手设备。

背景技术：

如图1至图3所示的缸盖1是小型齿轮变速箱上的一个配件，在铸造出来后需要车、绞等工序，缸盖1上的圆柱加工处2需要在数控车床5上进行加工，（如图5）将数控车床5的卡盘10处的活动卡爪11设计成方形的夹紧孔，加工前将缸盖1上的方形外围处3对准活动卡爪11的方形的夹紧孔然后放入（需要对准方向才能放入夹紧），卡盘动作定位夹紧住缸盖1的方形外围处3，启动数控车床加工，在加工成成品后数控车床自动停止，卡盘停下，从卡盘内取出缸盖1，再在数控车床卡盘内卡住一缸盖1毛坯进行加工，如此循环工作。车好的缸盖1还有螺纹孔4需要在多孔攻丝设备7上进行攻丝，（如图14）多孔攻丝设备7上有多孔攻丝刀具30、压板31和上升板33，上升板33有定位孔（定位缸盖1用，或者用定位夹具，定位后再夹紧），加工前先将需要攻丝的缸盖1定位在定位孔处，启动多孔攻丝设备7，上升板33带动定位的缸盖1上升，缸盖1上升碰触压板31被压板31压住继续上升，压板31上有刀具通孔38，刀具通孔38位于多孔攻丝刀具30的正下方，上升板33继续上升多孔攻丝刀具30穿过刀具通孔38，然后缸盖1上升碰触多孔攻丝刀具30加工出螺纹孔4，加工好后上升板33带动定位的缸盖1下移，压板31也一起下移，压板31返回到其原位后停止下移，上升板33带动定位的缸盖1继续下移返回到原位停止，从定位孔中取出缸盖1放入成品仓即可。而现在的加工大多还是人工操作，人员需要循环取成品和放毛坯的动作，劳动力强度高，需要一机械手设备来代替人工操作。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能代替人工在数控车床和多孔攻丝设备上循环取变速箱缸盖成品和放变速箱缸盖毛坯动作的机械手设备。

本发明一种变速箱缸盖的数控车床和多孔攻丝设备的机械手设备是这样实现的：该一种变速箱缸盖的数控车床和多孔攻丝设备的机械手设备包括料仓装置、传动装置和机架；所述的料仓装置包括限位筒传动机构、电机、一滚珠丝杆副、移动板一、顶料杆和限位筒；所述的电机固连在机架上，电机的轴与滚珠丝杆副中的滚珠丝杆固连；所述的滚珠丝杆副中的滚珠丝杆与机架形成一转动副，滚珠丝杆副中的丝杆螺母与移动板一固连，所述的移动板一安置在机架上，并与机架形成一移动副；所述的顶料板固连在移动板一上，顶料杆安置在限位筒的方形通孔内；所述的限位筒与机架形成一转动副，限位筒内有方形通孔，方形通孔的尺寸能够定位约束缸盖的方形外围处，并且使缸盖能够在方形通孔内滑移，卡盘的活动卡爪的方形的夹紧孔与限位筒的方形通孔方位一致；所述的限位筒传动机构的功能是将车床主轴的转动同向同速的传递给限位筒，这样就可以保证在卡盘的活动卡爪的方形的夹紧孔在刚开始时与限位筒的方形通孔方位一致时，无论怎么转动停止后两者的方位还是一致的，然后取出方形通孔处的缸盖能够直接放入活动卡爪的方形的夹紧孔内夹紧；所述的传动装置包括机械手机构和推料机构；所述的机械手机构包括左右气缸、移动板二、旋转气缸、滑台气缸和气爪；所述的左右气缸固连在机架上，左右气缸上的移动杆与移动板二固连；所述的移动板二安置在机架上，并与机架形成一移动副；所述的旋转气缸固连在移动板二上；所述的滑台气缸固连在旋转气缸的旋转杆上；所述的气爪固连在滑台气缸的移动滑台上；所述的推料机构包括推料气缸、推料板和槽孔板；所述的推料气缸固连在多孔攻丝设备的上升板上，推料气缸的移动杆与推料板固连；所述的槽孔板固连在上升板上，上升板上有槽孔，槽孔能够约束住槽孔上的缸盖只能沿槽孔方向移动；所述的推料板上有推料端，推料端安置在槽孔内并形成一移动副，并使推料板与槽孔板形成一移动副；机械手机构有料仓取料位置、车床换料位置和攻丝放料位置；机械手机构的料仓取料位置为左右气缸未伸出移动杆，以及旋转气缸未转动旋转气缸的旋转杆，在料仓取料位置气爪正对着限位筒的方形通孔，此时滑台气缸伸出移动滑台气爪动作能够夹持住限位筒的方形通孔处最外面定位放置的缸盖；机械手机构的车床换料位置为左右气缸伸出移动杆，以及旋转气缸未转动旋转气缸的旋转杆，在车床换料位置气爪正对着数控车床的卡盘，此时滑台气缸伸出移动滑台能够将气爪夹持住的缸盖送入卡盘处的活动卡爪的方形的夹紧孔，此时卡盘动作能够定位夹持住缸盖；机械手机构的攻丝放料位置为左右气缸未伸出移动杆，以及旋转气缸已转动旋转气缸的旋转杆，在攻丝放料位置气爪正对着槽孔板的槽孔，此时滑台气缸伸出移动滑台气爪松开能够将夹持住的缸盖安放在槽孔上，缸盖安放在槽孔的位置为推料气缸伸回移动杆时推料板上的推料端返回的位置，此时推料端带动安放在槽孔上的缸盖返回移动至缸盖的攻丝位置，攻丝位置处的缸盖位于多孔攻丝刀具的正下方，此时多孔攻丝刀具正对着缸盖的需要攻丝的螺纹孔，上升板上移带动攻丝位置处的缸盖上移，然后碰触压板攻丝位置处的缸盖被压板压住继续上移，然后多孔攻丝刀具穿过压板的刀具通孔对攻丝位置处的缸盖的螺纹孔处进行攻丝加工，完成后上升板带动攻丝位置处的缸盖下移至原位，压板也下移至压板的原位。

本发明的有益效果是：能代替人工完成在数控车床和多孔攻丝设备上循环取变速箱缸盖成品和放变速箱缸盖毛坯动作。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1至图3是缸盖的示意图。

图4是本发明的整体结构示意图。

图5是加工缸盖时数控车床处卡盘的示意图。

图6是本发明中料仓装置的结构示意图。

图7是本发明中料仓装置的局部示意图。

图8至图10是本发明中料仓装置中限位筒的结构示意图。

图11是本发明中料仓装置与数控车床连接的示意图。

图12和图13是本发明中传动装置中机械手机构的结构示意图。

图14是本发明中传动装置中推料机构和多孔攻丝设备的结构示意图。

图15是本发明中传动装置中推料机构和多孔攻丝设备中上升板的结构示意图。

图16是本发明中传动装置中推料机构的推料板的结构示意图。

图17和图18是本发明中传动装置中推料机构的槽孔板的结构示意图。

图19是本发明中传动装置中的机械手机构在车床换料位置时机械手机构相对车床卡盘的位置示意图。

图20是本发明中传动装置中的机械手机构在攻丝放料位置时机械手机构、推料机构以及多孔攻丝设备之间的位置示意图。

图21是图20的局部示意图。

图22是本发明中传动装置中的机械手机构在料仓取料位置时机械手机构相对限位筒的位置示意图。

图23至图25是本发明中推料机构的替换实施例。

图中：

1：缸盖；2：圆柱加工处；3：方形外围处；4：螺纹孔；5：数控车床；6：料仓装置；7：多孔攻丝设备；8：传动装置；9：成品仓；10：卡盘；11：活动卡爪；12：料仓装置主轴；13：主动齿轮；14：中间齿轮；15：从动齿轮；16：电机；17：滚珠丝杆；18：移动板一；19：顶料杆；20：限位筒；21：丝杆螺母；22：缺口；23：方形通孔；24：车床主轴；25：左右气缸；26：移动板二；27：旋转气缸；28：滑台气缸；29：气爪；30：多孔攻丝刀具；31：压板；32：推料气缸；33：上升板；34：推料板；35：槽孔板；36：推料端；37：槽孔；38：刀具通孔；39：压板定位孔；40：挡板；41：挡板孔；42：斜面；43：挡板气缸。

具体实施方式

图4是本发明的整体结构示意图，图6至图22是本发明各个装置的结构示意图。由图知，该一种变速箱缸盖的数控车床和多孔攻丝设备的机械手设备包括料仓装置6、传动装置8和机架；由图6至图11知，所述的料仓装置6包括限位筒传动机构、电机16、一滚珠丝杆副、移动板一18、顶料杆19和限位筒20；所述的电机16固连在机架上，电机16的轴与滚珠丝杆副中的滚珠丝杆17固连；所述的滚珠丝杆副中的滚珠丝杆17与机架形成一转动副，滚珠丝杆副中的丝杆螺母21与移动板一18固连，所述的移动板一18安置在机架上，并与机架形成一移动副；所述的顶料板19固连在移动板一18上，顶料杆19安置在限位筒20的方形通孔23内；所述的限位筒20与机架形成一转动副，限位筒20内有方形通孔23，方形通孔23的尺寸能够定位约束缸盖1的方形外围处3，并且使缸盖1能够在方形通孔23内滑移，卡盘10的活动卡爪11的方形的夹紧孔与限位筒20的方形通孔23方位一致；所述的限位筒传动机构的功能是将车床主轴24（即连接卡盘10处的数控车床的车床主轴24）的转动同向同速的传递给限位筒20，这样就可以保证在卡盘10的活动卡爪11的方形的夹紧孔在刚开始时与限位筒20的方形通孔23方位一致时，无论怎么转动停止后两者的方位还是一致的，然后取出方形通孔23处的缸盖1能够直接放入活动卡爪11的方形的夹紧孔内夹紧；由图12至图18知，所述的传动装置8包括机械手机构和推料机构；所述的机械手机构包括左右气缸25、移动板二26、旋转气缸27、滑台气缸28和气爪29；所述的左右气缸25固连在机架上，左右气缸25上的移动杆与移动板二26固连；所述的移动板二26安置在机架上，并与机架形成一移动副；所述的旋转气缸27固连在移动板二26上；所述的滑台气缸28固连在旋转气缸27的旋转杆上；所述的气爪29固连在滑台气缸28的移动滑台上；所述的推料机构包括推料气缸32、推料板34和槽孔板35；所述的推料气缸32固连在多孔攻丝设备7的上升板33上，推料气缸32的移动杆与推料板34固连；所述的槽孔板35固连在上升板33上，上升板35上有槽孔37，槽孔37能够约束住槽孔37上的缸盖1只能沿槽孔37方向移动；所述的推料板34上有推料端36，推料端36安置在槽孔37内并形成一移动副，并使推料板34与槽孔板35形成一移动副；机械手机构有料仓取料位置、车床换料位置和攻丝放料位置；如图22，机械手机构的料仓取料位置为左右气缸25未伸出移动杆，以及旋转气缸27未转动旋转气缸27的旋转杆，在料仓取料位置气爪29正对着限位筒20的方形通孔23，此时滑台气缸28伸出移动滑台气爪29动作能够夹持住限位筒20的方形通孔23处最外面定位放置的缸盖1；如图19，机械手机构的车床换料位置为左右气缸25伸出移动杆，以及旋转气缸27未转动旋转气缸27的旋转杆，在车床换料位置气爪29正对着数控车床5的卡盘10，此时滑台气缸28伸出移动滑台能够将气爪29夹持住的缸盖1送入卡盘10处的活动卡爪11的方形的夹紧孔，此时卡盘10动作能够定位夹持住缸盖1；如图20，机械手机构的攻丝放料位置为左右气缸25未伸出移动杆，以及旋转气缸27已转动旋转气缸27的旋转杆，在攻丝放料位置气爪29正对着槽孔板35的槽孔37，此时滑台气缸28伸出移动滑台气爪29松开能够将夹持住的缸盖1安放在槽孔37上，缸盖1安放在槽孔37的位置为推料气缸32伸回移动杆时推料板34上的推料端36返回的位置，此时推料端36带动安放在槽孔37上的缸盖1返回移动至缸盖1的攻丝位置（如果该位置上原先有缸盖1会被向前推移一个缸盖1位置，直至会掉入至槽孔37出口下方的成品仓9），攻丝位置处的缸盖1位于多孔攻丝刀具30的正下方，此时多孔攻丝刀具30正对着缸盖1的需要攻丝的螺纹孔4，上升板33上移带动攻丝位置处的缸盖1上移，然后碰触压板31攻丝位置处的缸盖1被压板31压住继续上移，然后多孔攻丝刀具30穿过压板31的刀具通孔38对攻丝位置处的缸盖1的螺纹孔4处进行攻丝加工，完成后上升板33带动攻丝位置处的缸盖1下移至原位，压板31也下移至压板31的原位。

工作时本发明一种变速箱缸盖的数控车床和多孔攻丝设备的机械手设备中的气缸都连接好气动系统和控制器，将一成品仓9放在槽孔37掉入缸盖1成品的下方，参考图4至图22，本发明分如下步骤工作：1）在起始位置如图11将一些缸盖1毛坯放入限位筒20内的方形通孔23，方形通孔23定位约束住缸盖1，方形通孔23内最里面的缸盖1接触顶料杆19。2）在起始位置时机械手机构位于料仓取料位置（如图22），此时左右气缸25未伸出移动杆，以及旋转气缸27未转动旋转气缸27的旋转杆，在料仓取料位置气爪29正对着限位筒20的方形通孔23，控制滑台气缸28伸出移动滑台气爪29达到方形通孔23处最外面定位放置的缸盖1，然后控制气爪29动作夹持住限位筒20的方形通孔23处最外面定位放置的缸盖1，控制滑台气缸28伸回移动滑台将气爪29夹持住的缸盖1带出方形通孔23，控制电机16转动，通过滚轴丝杆副使移动板一18移动，使顶料杆19前进推动方形通孔23内的缸盖1移动，将原先的紧靠着最外面定位放置的缸盖1的缸盖1移动至方形通孔23处的最外面，以便于被气爪29夹取。3）控制左右气缸25伸出移动杆机械手机构到达车床换料位置如图19，此时气爪29正对着数控车床5的卡盘10，控制滑台气缸28伸出移动滑台将气爪29夹持住的缸盖1送入卡盘10处的活动卡爪11的方形的夹紧孔，然后控制卡盘10动作定位夹持住缸盖1，控制气爪29松开缸盖1再控制滑台气缸28伸回移动滑台气爪29离开卡盘10，然后控制左右气缸25伸回移动杆机械手机构返回至料仓取料位置，然后控制滑台气缸28伸出移动滑台气爪29达到方形通孔23处最外面定位放置的缸盖1。4）控制数控车床5工作卡盘10转动，车床主轴24转动使料仓装置主轴12转动，通过限位筒传动机构，限位筒20与卡盘10同向同速转动，这样就可以保证在卡盘10的活动卡爪11的方形的夹紧孔在刚开始时与限位筒20的方形通孔23方位一致时，无论怎么转动停止后两者的方位还是一致的，然后取出方形通孔23处的缸盖1能够直接放入活动卡爪11的方形的夹紧孔内夹紧，转动过程中方形通孔23处的缸盖1一起转动，而且方形通孔23处的缸盖1被顶料杆19和气爪29一起约束无法在方形通孔23内移动，车刀移动加工缸盖1的圆柱加工处2，加工好后卡盘停止转动，车刀返回移动至原位。5）控制滑台气缸28伸回移动滑台机械手机构返回至料仓取料位置，在控制左右气缸25伸出移动杆机械手机构到达车床换料位置，控制滑台气缸28伸出移动滑台，气爪29动作夹持住加工好的活动卡爪11的方形的夹紧孔处的缸盖1，然后控制卡盘10松开夹持住的缸盖1，再控制滑台气缸28伸回移动滑台气爪29带动缸盖离开卡盘10，然后控制左右气缸25伸回移动杆机械手机构返回至料仓取料位置。6）控制旋转气缸27转动旋转气缸27的旋转杆机械手机构到达攻丝放料位置如图20，在攻丝放料位置气爪29正对着槽孔板35的槽孔37，控制滑台气缸28伸出移动滑台，然后控制气爪29松开将夹持住的缸盖1安放在槽孔37上，控制滑台气缸28伸回移动滑台，再控制推料气缸32伸回移动杆推料端36带动安放在槽孔37上的缸盖1返回移动至缸盖1的攻丝位置（如果该位置上原先有缸盖1会被向前推移一个缸盖1位置，直至会掉入至槽孔37出口下方的成品仓9）。7）控制旋转气缸27返回转动旋转气缸27的旋转杆机械手机构到达车床换料位置，攻丝位置处的缸盖1位于多孔攻丝刀具30的正下方，此时多孔攻丝刀具30正对着缸盖1的需要攻丝的螺纹孔4，控制多孔攻丝设备7工作，上升板33上移，带动攻丝位置处的缸盖1上移，然后碰触压板31攻丝位置处的缸盖1被压板31压住继续上移，然后多孔攻丝刀具30穿过压板的31的刀具通孔38对攻丝位置处的缸盖1的螺纹孔4处进行攻丝加工，完成后上升板33带动攻丝位置处的缸盖1下移至原位，压板也下移至压板的原位，控制推料气缸32伸出移动杆，推料端36返回。8）返回至步骤2）重新开始工作至步骤7），如此循环工作，直至限位筒20内的方形通孔23处的缸盖1毛坯加工完，控制电机16返回转动，通过滚轴丝杆副使移动板一18返回移动，使顶料杆19返回移动至起始位置。9）返回至步骤1）重新放入毛坯到限位筒20内方形通孔23处，如此循环工作。

上述技术方案中的卡盘10为气动卡盘或液压卡盘。

多孔攻丝设备7的压板31处增加一压板定位孔39（如图20和图21），压板定位孔39正对着攻丝位置处的缸盖1的圆柱加工处2，上升板33上移带动攻丝位置处的缸盖1被压板31压住时压板定位孔39能够定位缸盖1的圆柱加工处2，使多孔攻丝刀具30加工缸盖1时定位更加正确。

上述技术方案中料仓装置6中的限位筒传动机构为一齿轮传动机构（如图6和图11）；所述的限位筒传动机构包括料仓装置主轴12、主动齿轮13、中间齿轮14和从动齿轮15；所述的料仓装置主轴12与机架形成一转动副，料仓装置主轴12通过一联轴器与车床主轴24连接；所述的主动齿轮13固连在料仓装置主轴12上；所述的中间齿轮14与机架形成一转动副，中间齿轮14与主动齿轮13形成齿轮啮合传动；所述的从动齿轮15固连在限位筒20上，从动齿轮15与中间齿轮14形成齿轮啮合传动，从动齿轮15和主动齿轮13转动同向同速；这样就达到限位筒传动机构的功能，将车床主轴24的转动同向同速的传递给限位筒20。

上述技术方案中料仓装置6中的限位筒传动机构为一同步带轮传动机构；所述的限位筒传动机构包括料仓装置主轴12、主动同步带轮、同步带和从动同步带轮；所述的料仓装置主轴12与机架形成一转动副，料仓装置主轴12通过一联轴器与车床主轴24连接；所述的主动同步带轮固连在料仓装置主轴12上；所述的从动同步带轮固连在限位筒20上；所述的同步带安置在主动同步带轮和从动同步带轮上形成带轮传动，主动同步带轮和从动同步带轮转动同向同速；这样就达到限位筒传动机构的功能，将车床主轴24的转动同向同速的传递给限位筒20。

图23至图25是本发明中传动装置8中的推料机构的替换实施例。替换的推料机构包括推料气缸32、推料板34、槽孔板35、挡板40和挡板气缸43；所述的推料气缸32固连在多孔攻丝设备7的上升板33上，推料气缸32的移动杆与推料板34固连；所述的槽孔板35固连在上升板33上，上升板35上有槽孔37、挡板孔41和斜面42，槽孔37能够约束住槽孔37上的缸盖1只能沿槽孔37方向移动，挡板孔41位于槽孔37处，斜面42位于挡板孔41处；所述的推料板34上有推料端36，推料端36安置在槽孔37内并形成一移动副，并使推料板34与槽孔板35形成一移动副；所述的挡板气缸43固连在多孔攻丝设备7的上升板33上，挡板气缸43的移动杆与挡板40固连；所述的挡板40安置在挡板孔41处，挡板40与槽孔板35形成一移动副，挡板气缸43伸出移动杆时挡板40挡住槽孔37，此时推料气缸32伸回移动杆时推料板34上的推料端36返回带动安放在槽孔37上的缸盖1返回移动，缸盖1被挡板40阻挡在攻丝位置，挡板40的位置即挡板孔41的位置为使推料板34返回带动缸盖1阻挡在攻丝位置。替换的推料机构中的推料气缸32行程远，在挡板气缸43伸出移动杆时挡板40挡住槽孔37，此时推料气缸32伸回移动杆时推料板34上的推料端36返回带动安放在槽孔37上的缸盖1返回移动，缸盖1被挡板40阻挡在攻丝位置，此时上升板33上移即可加工攻丝位置处的缸盖1，加工好后返回原位，推料气缸32伸出移动杆，再控制挡板气缸43伸回移动杆挡板40不再挡住槽孔37，此时推料气缸32伸回移动杆，推料端36将加工好的缸盖1推至斜面42掉入至下方放置的成品仓9中，然后推料气缸32伸出移动杆进行下一个缸盖1的加工。

上述技术方案中料仓装置6中的限位筒20上有缺口22，以便于将缸盖1装入方形通孔23内。

除上述实施例外，本发明还有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。